3-6.9. Локальное число Нуссельта

Если при обтекании плоской пластины величина В1 [правый член формулы (3-6-52)] порядка 0,25, то величина В2 — порядка 0,07 при интенсивности испарения около 20 кг/м2•ч.

Следовательно, основное значение в определении коэффициента В имеет гидродинамика обтекания, а не поперечный поток массы в процессе испарения.

В табл. 3-1 дано значение числа N (К, В) в зависимости от чисел К и В, рассчитанное по формуле (3-6-49). На основании этой таблицы на рис. 3-29 построены графики N (К, В) = f (К) для значений B от 0 до 2.

Из рис. 3-29 видно, что при всех значениях В число N (K, В) уменьшается с увеличением К. Чем больше число В7 тем более интенсивно уменьшается число N (K, В), Например, при увеличении числа К от 0,5 до 5,0 число N (К, В) уменьшается при В = 0 от 1,42 до 1,1 (на 22%), а при В = 2 — от 0,47 до 0,13 (на 72%).

Из рис. 3-29 видно, что при значении В<0,1 в интервале чисел К(0<К<6,0) число N (К,В) больше единицы, т. е. интенсивность теплообмена будет больше по сравнению с интенсивностью теплообмена без углубления поверхности испарения. При больших значениях К (К≥10), когда углубление поверхностного испарения незначительно, с увеличением числа В число N (/С, В) уменьшается и становится меньше единицы [N (К, В) < 1], т. е. интенсивность теплообмена с увеличением В резко уменьшается. Это происходит за счет «набухания» пограничного слоя.

С целью анализа влияния числа K на теплообмен положим величину В равной нулю (В = 0), тогда из формулы (3-6-50) получим:

Тогда

При большом значении К (К →∞, ξ→ 0) f(К) = 1. Следовательно, N = 1, что соответствует случаю, когда испарение происходит на поверхности тела. Чем меньше число К (больше ξ), тем больше величина N (рис. 3-29, график для числа В = 0).

При 0,1 <К< 5,0 число N можно выразить так: